不知道什么时候养成了备份 YouTube 视频的习惯，至今也下了小五千了。
事实证明除了松鼠之外，还是稍有意义的，很多视频尤其是日本版权方的经常莫名其妙过一段时间就删除了。现在回想，确实也有个契机：当初看了フィロソフィーのダンス的《オール・ウィ・ニード・イズ・ラブストーリー》这首MV非常喜欢，但是没有保存。结果后来官方将其删除（可能是因为成员变动）后，现在这首MV居然全网都找不到高清版（是的，B站也没有。目前只能找到这个2年前网友上传的超低画质版）！这个仇我记住了，以后绝对不会忘了下载。
YouTube简介
既然要下载，那肯定要下载最高画质版。由于是全球最大视频网站，YouTube估计是被人研究的最彻底的。所以一般而言，用著名命令行下载工具youtube-dl或现在更流行的fork yt-dlp（下文都用这个）直接下载，应该默认就会下载最高画质了，对吧？很可惜，没有这么简单。
YouTube可能是主流视频网站中提供画质版本最多的。和大部分视频网站仅提供不同分辨率不同，YouTube的视频即使在同样分辨率有时也会提供多个版本。另外，在不同的平台（Web，Android，iOS等）有时也会提供不同的格式。顺便一提，YouTube算是最早使用音视频分开的网站，虽然现在为了向后兼容也会提供少许音视频合体的格式（最高画质720p），但是基本99%的情况都是音视频分开下载再本地合成。所幸YouTube每个格式都会有一个对应的唯一编号，倒也挺好区分。
哦顺便说一下，现在的主流视频网站对于用户上传的视频100%都是会再次压缩的，所以什么抓取原始画质早已经是不可能的老黄历了。原因也很好理解，由于视频技术之复杂，用户上传的视频可能有一亿种奇怪的奇怪或者非标准之处，显然只有再次压缩标准化才是唯一出路（当然，B站那种即使二压也会压出音画不同步、而且十几年了也没修好的技术水平就……）。
YouTube到底哪个格式画质好？
使用 yt-dlp的 -F 命令，可以很容易列出一个视频的所有格式：
对于最常见的1080p视频，视频轨方面YouTube就会提供137和248两个格式，分别是AVC（即H264）和VP9。图里还有616和614这两个来自iOS API的格式，这里我们先不讨论。一般而言，VP9作为更先进的格式，如果两者体积相仿、input相同（用户上传的原始视频），那么理论上应该是VP9画质更优。然而这只是理论上——实践上则完全不同。
首先要注意一个细节：图中的各种格式的size，有的是白字，有的是灰字带一个约号~。这里的白字的来源是http(s)，所以体积是死的，写多少就是多少。灰字则是HLS (m3u8)，并无法得知文件大小，所以是用m3u8里的名义码率推算的。但是！YouTube的m3u8其实是不写平均码率的，只写了“最大码率”，也就是这里的下一列里的数字。所以这里的灰字显示的filezie 100%都是错误的、偏大很多的。这点很重要。
前面说过其他变量相同VP9强于AVC，但是很显然这得是体积类似的前提下。但是这里248的体积是26.8M，AVC则有47.6M，足足大了70%多！你还能很有自信地说是前者好吗？如果对比一下的话（NN放缩200%）：
可以看到AVC在细节方面把VP9秒得渣都不剩。而且VP9的整体颜色偏“脏”，色度channel的压缩明显非常狠，比较艳的红色等都变得很黯淡。当然，我知道有人反而喜欢VP9或者H265这种比较平滑/模糊的压缩风格（相对于H264的线条噪点压缩风格），所以也有一定的主观成分，但是我个人肯定会选择细节更多的AVC版本就是了。
YouTube的二次压缩现象
这个问题我在各种场所说过多次：
发现YouTube同一个视频在上传之后，会在过一段时间（几个小时后？几天后？）提高压缩率。比如同样是f136格式，我在公开一小时内的下载的码率2M+，现在就只有1M+了。画面明显更糊，所以下视频要趁早注意这里说的不是直播的（那个下得快能下到HLS和Dash，晚了就只有二压版本），就是普通上传的视频。 pic.twitter.com/VOVyxmcMW9
— fireattack (@ikenaikoto) April 4, 2020
不过这里还是再赘述一下。当一个视频刚上传时，会有一个比较高的码率，画质也会好很多。但是，在过了一段时间之后，视频会被YouTube再次压缩。目前不知道这个“二压”发生的规律，不过可以想象是YouTube的服务器在有空闲资源时，就会对播放量比较大的视频进行如此操作，来节约流量。
这里需要说明一下以防误解：这里说的再次压缩是指YouTube从他服务器内部保存的raw再次进行压缩，并不是说他直接拿一次压缩的视频（也就是你能下到的）再次压缩（那样肯定画质只可能变差）。我们在后面对比版本的时候其实基本可以确定YouTube确实是从raw开始重新压的，因为“二压”的版本有时候会有一压版没有的细节。不过为了说起来方便，下面还是都直接简称再次压缩或者二次压缩了。
以这个视频
为例，其137版在二压前为48.8M（我之前有下载），二压后就只有34.3M了。
除了看大小，其实也有个很简单的方法判断。一般YouTube的视频下下来，元数据里都是没有“Writing library”的，但是二压后的AVC版本，会有：
Writing library : x264 core 155 r2901 7d0ff22
的字样。根据这个就很容易判断二压。VP9的格式也是会二压的，但是没有好的区分方式。不过基本上，如果二压所有格式都会被一起压。另外，有的视频很久也不会有二压。比如上面贴过的ピンキーフック的MV，至今也是非二压版。
注意这里说的“刚上传”是指的后台上传，有些视频虽然刚发布，比如这个视频在成文时才发布了10分钟，但是是早已经上传好了，所以已经是二压后的版本（对于137格式，你甚至可以看到压制时间，比如这个视频就是一个月前了。另外注意writing lib metadata的存在）：
Title : ISO Media file produced by Google Inc.
Writing library : x264 core 155 r2901 7d0ff22
Encoded date : 2023-06-15 23:52:49 UTC
Tagged date : 2023-06-15 23:52:49 UTC
1080P Premium画质
YouTube在几个月前，推出了面向Premium用户的所谓“1080p Premium”画质选项。最开始只登录iOS设备。这个选项目前只对最高视频为1080p的视频有效，也就是说4K或者8K的视频即使切成1080P画质也不会有这个选项。
我之前为了尝试这个画质专门开通了Premium的会员，结果我的iPad上无论如何都不能获取到这个选项，和客服扯皮了快一个月也无果（至今也不能！）。这几天，YouTube终于开始在网页版推送这个选项，这样测试起来就方便多了，也是为什么突然现在写这个文章的缘故。
不过，其实即使没有网页版，或者甚至没有Premium会员，其实都是可以获取到这个画质的：在最新版（也不新了，有几个月了）的yt-dlp，可以从iOS的API用游客身份直接获取到1080p Premium画质的格式，也就是616。也因为这个的原因，现在yt-dlp默认会抓取iOS的API，之前是不会的（需要通过--extractor-args "youtube:player_client=ios"手动加上）。所以上面第一张图里有616和614格式（614等价于 web 的 248，不重要）。
当然，现在网页版更新了之后，你可以给cookie（--cookies-from-browser chrome）来登录你的preimum账号，从而获取网页版API的1080p Premium画质格式：356。
这两个格式本身是没有区别的，只是封装不同（iOS是m3u8，web是直接https）。编码是VP9。码率上一般是比137/248高一些的。那么这个格式一定就是上位替代吗？不一定！
影响这个所谓的Premium画质“优越性”的最大因素其实就是上面说的，YouTube的二压现象。因为我早已经知道此现象，所以下载视频都是会趁早的，所以我现在的绝大部分YouTube视频都是二压前的，也就很容易和Premium对比画质。可以发现，码率上，Premium画质的体积经常小于压缩前的137版本。如果用肉眼对比，还是我之前的结论，AVC编码的一般细节更多。配合更高的码率，画质经常是优于616的。甚至有的时候，616的码率虽然比二压前的137高一些，但是画质上仍然不如。
另外，Premium画质的产生时间也并不是即时的。事实上，刚上传的新视频，比如撰文时的此视频，是没有Premium画质选项的。而恰好此视频目前是没有被二压的。所以我怀疑，Premium画质只有在视频被二压后，才会产生。但是目前还没有十足的证据（虽然已经在6、7个视频上复现），这个说法暂时为猜想，我以后会慢慢验证。
而且我有发现一个特例，就是Premium画质本身质量变化（下降）的情况。
我在23年5月16日，当时Premium画质才实装不久的时候，就通过yt-dlp的邪路下载了616的夏川椎菜 『ユエニ』Music Video这个视频。这个视频的137（当时，未二压）体积为48.8M，616的体积则为76.2M，还是大了蛮多的。我也没仔细对比画质，都保存了。
今天，我再去下载此视频，就会发现137的体积已经缩水成了34.3M，而616或356，居然也缩水了，变成了41.0M！
不过我觉得这个视频只是个特例。毕竟当时才刚加的Premium画质，可能谷歌那边产品还不成熟，后面改动过。而且这个视频是音雨那老套路，上传后先用 YouTube 自带的剪辑功能剪辑一次成short ver放出，等碟发售了再恢复给你看完整版。可能也有影响。总之，现在应该就像我上面说的一样，616只有在137二压之后才会出现，而616本身不会再被压了。
那么来对比一下（点击看大图，同样是用NN放缩到200%）：
呃，其实这种东西side by side比较难比较，还是用图片查看器前后张翻动眼睛盯着像素比较明显。不过我还是大概说下：首先右上的二压版137基本一眼瞎，颜色尤其是红唇被毁的基本没法看了。相比之下616二压版猛一看观看也还是可以的。但是如果你仔细对比，就会发现其“平滑程度”非常高，基本都没啥细节了。后面背景光斑的锐度差也是非常明显。至于二压前的137和616，其实区别不大，616的锐度高一些，可能甚至有点ringing。但是欠码导致的线条噪点问题确实是616要好一些。
顺便一提，我对比的时候都是刻意不找关键帧对比，不知道这个 methodology 算好还是坏。
实战篇：yt-dlp的默认格式选择的问题和解决方案
先稍微总结下结论：如果能下到未二压的版本，那么对于1080P视频，137我认为是要强于616版本的，而248由于码率过低，直接不考虑。不过如果下载手速太慢没能下到未二压的版本，那么616比起二压137还是有巨大提升的。另外还是码率为王：如果616因为某些原因比二压前的137还高很多，那么还是有保存价值的。
那么，我们应该如何设置yt-dlp来达成这一目的呢？
yt-dlp有一套极其复杂的格式排序和选择方式，详细可以参见这里。自动选择最高分辨率这种简单的自然没问题，也不需要我们干涉。但是
yt-dlp全局默认为：
lang,quality,res,fps,hdr:12,vcodec:vp9.2,channels,acodec,size,br,asr,proto,ext,hasaud,source,id
youtube extractor 默认则稍加修改，为
quality, res, fps, hdr:12, source, vcodec:vp9.2, channels, acodec, lang, proto
两者合体后在下载YouTube时的默认就是：
hasvid, ie_pref, quality, res, fps, hdr:12(7), source, vcodec:vp9.2(10), channels, acodec, lang, proto, size, br, asr, vext, aext, hasaud, id
（有些细节区别属于内部实现的用不到的东西，不要在意。）
有这么几个问题：
同等分辨率、fps下，优先选择VP9视频（vcodec:vp9.2)。音频轨也是优先opus（acodec）。
对于YouTube，在更新了最新版后，其优先选择Premium画质（通过source排序关键词来实现）。
另外早期 youtube-dl 还有个行为是优先选择码率较高的视频
这几点我们上面都针对地说过了：VP9不一定比AVC画质好（事实上如果去掉premium，几乎一定差）；对于m3u8的源，yt-dlp无法获取真实码率，而m3u8的名义码率偏高，所以按码率排不靠谱；premium画质不一定更好。
我修改后的排序方式为：
-S "quality,res,fps,hdr:12,channels,size,br,asr"
其实主要就是去掉了按照编码排序的部分（vcodec、acodec）和premium优先的部分（source），另外size这个关键词，是会把那种通过码率推算的体积（上文提到的灰字）给排到最后，所以一定不会优先于有真实体积的格式（https的）。我把它提前来保证优先选择体积最大的格式，虽然有一定风险，但是据我观察基本不会错过更好的格式。而且现在137和248都变成https（之前不是），所以不用太担心。
唯一有个缺陷就是因为我覆盖掉了source，所以默认不会再优先premium格式，而616这个可以白嫖的premium格式又没有真实体积参数，在我的设置下一定会优先级低于137。这里对我倒是无所谓啦，因为我真要下可以带cookie下356（有真实体积，所以可以参加size排序），但是如果有需求，就把source加回到hdr:12后面，size前面就是。
另外话有个参数也推荐，yt-dlp默认下载dash和HLS是可以用-N多线程下载切片的（我config一直有 -N 10），但是暂时不支持https的多线程。不过，YouTube extractor 有个专门的hack（是当初规避YouTube限速开发出来的），就是直接在http的query（不是header）加上range=xxx的参数，可以实现分段下载。这个开关现在还保留呢，可以通过--extractor-arg youtube:formats=dashy启用，实现对YouTube http源原生多线程下载（当然你也可以调用aria2）。
补记
在上文已经提到我一个猜想：生成 Premium 画质和二次压缩其他格式画质是同时发生的，并且提到了这个视频作为证据。现在，这个视频符合我们的猜测，已经提供了 Premium 画质并且被二压了。虽然多一个例子不能说明什么，但是我恰好保存了此视频的旧 info.json，可以和新的对比一下了。我简单处理了数据比较了下新旧都有的格式的大小：
可以看到，对于已知确切大小的（表格下半部分），几乎全都缩水了40%左右，包括我们最想要的137格式。至于上半部分的那些格式，本来就多是从iOS API扒出来的m3u8，上面已经说过这个nominal的比特率是最大比特率而非平均比特率所以没有太大意义。事实上让现在下载一个614格式，会发现其大小只有区区 160 MB 左右，也就是差不多 1284 kb/s，远没有 2843 kb/s 那么多。不过我没有下旧的二压前614，所以没法对比了。至于新增加的Premium的616格式，大小则是 423 MB，其实算是满高的码率，足足比旧137也高了1/3。但是画质真的有变好吗？
我还是之前那个结论：在线条的平滑程度上确实比137强（比如黄框处137就有奇怪的锯齿），但是细节真的杀了太多……看看红框部分的额头皮肤纹理和小胡子，完全都找不到了。
所以，还是老老实实下最速的低压缩率的137吧！
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